本發(fā)明涉及一種按獨立權(quán)利的類型的、電機的定子。

背景技術(shù)：

已經(jīng)知道電機的、分別具有一個環(huán)狀的定子組的定子，所述定子組具有朝所述定子的軸線敞開的槽，在所述槽中設(shè)置了電繞組，所述電繞組包括多個繞組分支。所述多個繞組分支分別具有多個平行的、用于降低所謂的皮膚效應(yīng)的導線。所述平行的導線布置在所述槽中，其中所述繞組分支在其分布（verlauf）中分別形成多個線圈匝，所述線圈匝分別是電線圈的部分，其中線圈匝分別由所述繞組分支之一的、兩個處于不同的槽中的線匝側(cè)并且由將所述兩個線匝側(cè)彼此連接起來的線匝側(cè)連接器來構(gòu)成。對于具有平行的導線的電繞組來說，由于不利的導線位置和不同的磁通量的由此引起的鏈接（verkettung）而可能出現(xiàn)不利的補償電流或者回路電流，所述補償電流或者回路電流在所述電機中產(chǎn)生額外的銅損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

相對于此，具有獨立權(quán)利要求的特征性的特征的、電機的按本發(fā)明的定子具有以下優(yōu)點：所述平行的導線中的補償電流或者回路電流得到避免或者至少得到減少，方法是：布置在同一個槽中的平行的導線分別被設(shè)置在相應(yīng)的槽的、具有槽區(qū)段高度的共同的槽區(qū)段中，其中所述槽區(qū)段分別包括沿著徑向的方向上下疊放地布置的、層狀的區(qū)域，其中屬于同一個線匝側(cè)的平行的導線分別布置在所述槽區(qū)段的同一個層狀的區(qū)域中。

通過在從屬權(quán)利要求中所列舉的措施，能夠?qū)崿F(xiàn)對在獨立權(quán)利要求中所說明的、電機的定子的有利的拓展和改進。

按照一種有利的實施方式，所述層狀的區(qū)域擁有小于下述數(shù)值的徑向的高度，所述數(shù)值從因數(shù)與下述結(jié)果相乘的乘積中計算，所述結(jié)果為所述槽區(qū)段高度與每個槽區(qū)段的層狀的區(qū)域的數(shù)目的比例，其中所述因數(shù)處于1.1與2之間的范圍內(nèi)，并且相應(yīng)的槽區(qū)段的層狀的區(qū)域的數(shù)目相當于布置在同一個槽中的線匝側(cè)的數(shù)目。所述層狀的區(qū)域有利地分別具有下述寬度，所述寬度相當于所述槽的寬度，如有必要扣除槽絕緣層的厚度并且/或者扣除所述槽與所述槽絕緣層之間存在的氣隙。

特別有利的是，相鄰的徑向的區(qū)域最大以其徑向的高度的預先確定的百分比相互交疊。所述交疊的百分比越小，所出現(xiàn)的補償電流和銅損就越少。

此外有利的是，設(shè)置了同一個相位的多個平行的繞組分支，所述繞組分支的線匝側(cè)在所述槽中分別布置在不同的徑向的層中，其中所述不同的徑向的層在每個平行的繞組分支中同樣頻繁地出現(xiàn)。通過所述繞組分支中的線匝側(cè)的均勻分布，進一步減少所述平行的繞組分支中的補償電流或者回路電流，并且由此進一步減少額外的銅損。

附圖說明

本發(fā)明的兩種實施例在附圖中簡化地示出并且在下面的描述中進行詳細解釋。附圖中：

圖1示出了電機的具有槽的定子，在所述槽中布置了按照第一種實施例的電繞組的唯一的電相位的繞組分支；

圖2示出了按照按圖1的第一種實施例的電繞組的三個平行的繞組分支；

圖3示出了按照圖2的三個平行的繞組分支中的一個繞組分支；

圖4示出了所述電機的具有槽的定子，在所述槽中布置了按照所述第一種實施例的三個電相位的繞組分支；

圖5示出了四個槽的剖視圖，在所述槽中布置了按照所述第一種實施例的電繞組的平行的導線；

圖6示出了四個槽的剖視圖，在所述槽中布置了按照第二種實施例的電繞組的平行的導線；并且

圖7示出了電機的具有槽的定子，在所述槽中布置了按照所述第二種實施例的電繞組的唯一的電相位的繞組分支。

具體實施方式

圖1示出了電機的按照第一種實施例的、為了更好的展示而展開的定子1，其中在上面的行中示出了所述定子1的、具有槽2（n1到n18）的展開的第一區(qū)段，并且在下面的行中示出了所述定子1的、具有槽2（n19到n36）的展開的第二區(qū)段，所述第二區(qū)段緊挨著與所述定子1的第一區(qū)段的右邊的端部毗鄰。所述定子1的槽2的數(shù)目是明確任意的。

按本發(fā)明的定子1包括定子片組，所述定子片組由一堆環(huán)狀的電工鋼片所組成并且具有按照圖1的槽2。所述定子1的槽2具有槽底6并且朝所述定子1的軸線5敞開地構(gòu)造。此外，所述定子1的槽2朝所述定子1的端面敞開地構(gòu)造。

在所述定子1的槽2中設(shè)置了按照按圖1到圖5的第一種實施例的電拉入繞組。在此，“拉入繞組（einzugswicklung）”是指一種電繞組，所述電繞組的導線借助于拉入技術(shù)（einzugstechnik）被拉入到所述定子1的槽2中。所述電拉入繞組是具有比如三個相位3的多相繞組。所述拉入繞組在所有附圖中構(gòu)造為疊繞組，但是也能夠是波形繞組。

根據(jù)圖2，所述電拉入繞組包括多個、比如三個繞組分支4，所述繞組分支分別具有多個平行的導線z=a、b、c等等并且分別根據(jù)圖3來構(gòu)造。所述繞組分支4因此分別由一束平行的導線z所構(gòu)成，其中所述平行的導線z的數(shù)目是任意的。在繞組分支4的內(nèi)部，所述平行的導線能夠具有不同的導線直徑和不同的橫截面。同樣，所述繞組分支4之一的平行的導線相對于至少一個另外的繞組分支4能夠具有不同的導線直徑和不同的橫截面。

在所述電拉入繞組中，根據(jù)圖2每個電相位3設(shè)置了至少一個繞組分支4。根據(jù)所述第一種實施例，所述拉入繞組為每個電相位3具有三個并聯(lián)地連接的繞組分支4。但是，出于清晰明了的原因而在圖1中僅僅示出了唯一的相位3的繞組分支4。

所述多個平行的繞組分支4的線匝側(cè)10能夠在所述槽2中分別布置在不同的、關(guān)于所述軸線5的徑向的層中，其中所述不同的徑向的層在每個平行的繞組分支4中比如同樣頻繁地出現(xiàn)。通過這種方式，在所述平行的繞組分支之間不存在或者僅僅存在小的電位差，從而沒有產(chǎn)生或者僅僅產(chǎn)生小的補償電流或者回路電流。

圖3示范性地示出了按照圖2的三個平行的繞組分支中的一個繞組分支。所述繞組分支4在其走向中分別形成多個線圈匝8，所述線圈匝分別是電線圈9的部分。線圈匝8分別由所述繞組分支4之一的、兩個處于不同的槽2中的線匝側(cè)10并且由至少一個、比如兩個將所述兩個線匝側(cè)10彼此連接起來的線匝側(cè)連接器11來構(gòu)成。對于疊繞組來說，線圈匝8分別具有兩個線匝側(cè)連接器11。按照圖3的繞組分支4比如具有四個串聯(lián)地連接的線圈9，其中所述線圈9比如分別具有數(shù)目n為4的線圈匝8。但是在一個繞組分支4中，所述線圈9也能夠具有不同數(shù)目n的線圈匝8。為了簡化展示，所述繞組分支4的多個線圈匝8沒有在圖1和圖2中示出。

所述繞組分支4的數(shù)目、所述線圈9的數(shù)目以及所述線圈9的線圈匝8的數(shù)目n是明確任意的。

按照圖2的三個平行的繞組分支4在圖1中分布到所述定子1的特定的槽2上，并且共同被分配給所述電相位3中的一個電相位。

在圖4中示出：根據(jù)所述第一種實施例，按照圖3的九個繞組分支4如何分布到所述定子1的槽2上。在此，三次設(shè)置了按照圖2的三個平行的繞組分支4并且將其分別分配給單個的電相位3。圖4中的、用實線示出的繞組分支屬于第一相位3，圖4中的、用虛線示出的繞組分支屬于第二相位3，并且圖4中的、用點劃線示出的繞組分支屬于第三相位3。

圖5示出了所述定子1的四個槽的剖視圖，在所述槽中布置了按照所述第一種實施例的拉入繞組的平行的導線z。

所述線匝側(cè)10的平行的導線z=a、b、c在圖5和圖6中分別擁有三個下標，其中第一下標表明相應(yīng)的線圈9中的線圈匝8的相應(yīng)的連續(xù)的編號，第二下標表明相應(yīng)的線匝側(cè)10、也就是要么x或者y，并且第三下標表明相應(yīng)的線圈9，相應(yīng)的導線屬于相應(yīng)的線圈。因此比如線匝側(cè)a1x12的導線a在所述槽n34的內(nèi)部在線匝側(cè)10x上處于具有相應(yīng)的線圈9、s12的編號1的線圈匝8中。與所述線匝側(cè)a1x12相連接的線匝側(cè)a1y12在所述槽n1的內(nèi)部在另外的線匝側(cè)10y上處于具有同一個線圈9、s12的編號1的線圈匝8中。

按照本發(fā)明規(guī)定，布置在同一個槽2中的平行的導線z分別被設(shè)置在相應(yīng)的槽2的、具有槽區(qū)段高度hf的共同的槽區(qū)段yf中，其中所述槽區(qū)段yf分別包括沿著徑向的方向關(guān)于所述軸線5上下疊放地布置的層狀的區(qū)域y1…yn，其中屬于同一個線匝側(cè)10的導線z分別布置在所述相應(yīng)的槽2的槽區(qū)段yf的同一個層狀的區(qū)域y1…yn中。所述層狀的區(qū)域y1…yn的數(shù)目n在此相當于布置在同一個槽2的線匝側(cè)10的數(shù)目n。

在所述定子1的每個槽2中設(shè)置了一個或者多個線圈9的多個、比如八個線匝側(cè)10。單個的槽2的、為第一線圈9分配的線匝側(cè)10在此能夠布置在共同的、朝向所述槽底6的下層ul中，并且同一個槽2的、為第二線圈9分配的線匝側(cè)10能夠布置在所述槽區(qū)段yf的、共同的背向所述槽底6的上層ol中，或者反之亦可。通過這種布置方式來形成所謂的雙層的拉入繞組，對于所述雙層的拉入繞組來說上層和下層形成兩個層并且對于所述雙層的拉入繞組來說在所述槽2中分別設(shè)置了兩個線圈9的線匝側(cè)10。所述線圈9能夠分別屬于同一個繞組分支4或者不同的繞組分支4。在此按照本發(fā)明，下層ul或者上層ol中的、屬于同一個線匝側(cè)10的平行的導線z布置在相應(yīng)的槽2的下層或者上層的同一個層狀的區(qū)域y1…yn中。

同一個線圈9的線匝側(cè)10、10x、10y比如如此分布到兩個槽2上，使得所述線匝側(cè)10在其中一個槽2中布置在所述上層ol中并且在另一個槽2中布置在所述下層ul中，其中所述兩個層ul、ol中的線匝側(cè)10的順序比如是相同的。在按照圖5的實施方式中，如此設(shè)置在槽區(qū)段yf內(nèi)部的線匝側(cè)10的順序，使得同一個線圈9的緊挨著彼此先后相隨的線圈匝8的線匝側(cè)10分別布置在相鄰的層狀的區(qū)域y1…yn中。但是，一個槽區(qū)段yf的線匝側(cè)10能夠明確地以任意的順序布置在所述槽區(qū)段yf的內(nèi)部。

按照所述第一種實施例，在圖5的槽n1和槽n4中分別設(shè)置了八個分別具有八個平行的導線z的線匝側(cè)10。每個槽2的線匝側(cè)10的數(shù)目在此是明確任意的。布置在共同的槽2中的線匝側(cè)10能夠被分配給相同的或者不同的電相位3。按照所述實施例，所述槽n1的四個布置在下層中的線匝側(cè)10和所述槽n4的四個布置在上層中的線匝側(cè)10與相應(yīng)的線匝側(cè)連接器11一起形成一個線圈s1。所述槽n1的四個處于上層中的線匝側(cè)10與所述槽n34的四個在下層中所設(shè)置的線匝側(cè)10以及相應(yīng)的線匝側(cè)連接器11形成一個線圈s12。此外，所述槽n4的四個處于下層中的線匝側(cè)10與所述槽n7的四個在上層中所設(shè)置的線匝側(cè)10并且與相應(yīng)的線匝側(cè)連接器11形成一個線圈s2。

所述層狀的區(qū)域y1…yn分別具有徑向的高度h1…h(huán)n，所述徑向的高度小于或者等于下述數(shù)值，所述數(shù)值從因數(shù)f與下述結(jié)果相乘的乘積中計算，所述結(jié)果為相應(yīng)的槽區(qū)段高度hf與相應(yīng)的槽鋼區(qū)段yf的層狀的區(qū)域y1…yn的數(shù)目n的比例。所述因數(shù)f處于1.1與2之間的范圍內(nèi)。所述相應(yīng)的槽區(qū)段yf的層狀的區(qū)域y1…yn的數(shù)目n相當于布置在同一個槽2中的線匝側(cè)10的數(shù)目n。根據(jù)按圖5的實施例，在所述槽n1中，在上層中設(shè)置了所述線圈s12的四個線匝側(cè)10，并且在下層中設(shè)置了所述線圈s1的四個線匝側(cè)10，從而所述槽n1的層狀的區(qū)域y1…yn的數(shù)目n為八。

所述因數(shù)f從公式f=1.1+0.05*(n-2)中計算。所述層狀的區(qū)域y1…yn的徑向的高度h1…h(huán)n分別從相應(yīng)的層狀的區(qū)域y1…yn的、最上面的導線的最高點到最下面的導線的最低點來測量。所述層狀的區(qū)域y1…yn比如在所述槽2的整個軸向的長度范圍內(nèi)分別具有矩形的橫截面。在此，所述層狀的區(qū)域y1…yn分別具有寬度bf，該寬度相當于所述槽2的寬度b，如有必要扣除布置在所述槽2中的未示出的槽絕緣層的厚度并且/或者扣除所述槽2與所述槽絕緣層之間存在的氣隙。

相鄰的層狀的區(qū)域y1…yn能夠最大以其徑向的高度h1…h(huán)n的預先確定的百分比p相互交疊。這也適用于處于所述上層ol與所述下層ul之間的相鄰的層狀的區(qū)域y1…yn。這個百分比p從公式p=f-1中計算。在此產(chǎn)生所述重疊，因為所述電繞組的導線以機械的方式借助于拉入技術(shù)非常難以以理想的方式放入到所述槽2中。因此允許所述層狀的區(qū)域y1…yn的一定程度的重疊，這對額外的銅損只有很小的影響。所述層狀的區(qū)域y1…yn的重疊在圖5和圖6中借助于兩個層狀的區(qū)域y1…yn之間的、兩個不同地用虛線畫出的分隔線來示出。

圖6示出了所述定子1的四個槽的剖視圖，在所述槽中布置按照第二種實施例的拉入繞組的平行的導線z。

所述第二種實施例相對于所述第一種實施例的區(qū)別在于，在每個槽2中僅僅設(shè)置了唯一的線圈9的線匝側(cè)10。

對于按照所述第二種實施例的拉入繞組來說也適用這一點：布置在同一個槽2中的平行的導線z分別被設(shè)置在相應(yīng)的槽2的、具有槽區(qū)段高度hf的共同的槽區(qū)段yf中，其中所述槽區(qū)段yf分別包括沿著徑向的方向關(guān)于所述軸線5上下疊放地布置的層狀的區(qū)域y1…yn，其中屬于同一個線匝側(cè)10的導線z分別布置在所述相應(yīng)的槽2的槽區(qū)段yf的、同一個層狀的區(qū)域y1…yn中。

按照所述第二種實施例，在圖6的槽n1和槽n4中分別設(shè)置了四個分別具有八個平行的導線z的線匝側(cè)10。每個槽2的線匝側(cè)10的數(shù)目在此是明確任意的。按照所述實施例，所述槽n1的四個線匝側(cè)10和所述槽n4的四個線匝側(cè)10與相應(yīng)的線匝側(cè)連接器11一起形成一個線圈s1。所述槽n7的四個線匝側(cè)10與所述槽n10的四個線匝側(cè)10以及相應(yīng)的線匝側(cè)連接器11形成一個線圈s2。

圖7示出了電機的根據(jù)圖6按照第二種實施例的、為了更好的展示而展開的定子1，其中在上面的行中示出了所述定子1的、具有槽2（n1到n18）的展開的第一區(qū)段，并且在下面的行中示出了所述定子1的、具有槽2（n19到n36）的展開的第二區(qū)段，所述第二區(qū)段緊挨著與該定子1的第一區(qū)段的右邊的端部毗鄰。

按照所述第二種實施例，在所述電拉入繞組中每個電相位3設(shè)置了三個并聯(lián)地連接的繞組分支4。但是，在圖7中出于清晰明了的原因僅僅示出了唯一的相位3的繞組分支4。按照所述第二種實施例，所述繞組分支4具有兩個串聯(lián)地連接的線圈9，其中所述線圈9比如分別具有4個線圈匝8。但是，所述繞組分支4的數(shù)目、所述線圈9的數(shù)目和所述線圈9的線圈匝8的數(shù)目是明確任意的。